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BGP(边界网关协议)

时间:2016-10-18 23:16:11      阅读:254      评论:0      收藏:0      [点我收藏+]

BGP的起源

不同自治系统(路由域)间路由交换与管理的需求推动了EGP的发展,但是EGP的算法简单,无法选路,从而被BGP取代。


自治系统:(AS)

IGP:自治系统内部协议,ospf,rip,is-is,发现和计算路由信息

EGP:自治系统外部协议,传递路由信息,缺点:只负责传路由信息,不进行路由控制。


BGP(边界网关协议)是一种用于自治系统间的动态路由协议。

与其他协议的区别:作用在AS之间,IGP是自治系统学习路由信息和计算路由信息,BGP传递路由信息的,本身没有学习和计算路由表的功能。



BGP协议特性(单播传输)

  • BGP是自治系统外部路由协议,用来在AS之间传递路由信息。

  • 路径矢量路由协议(DV算法),从设计上避免了环路的发生(AS编号)

  • 由TCP协议承载,端口号为179

  • 支持CIDR(超网)和路由聚合

  • 路由附带丰富的属性

  • 只发送增量路由更新

  • 路由过滤和路由策略


BGP的术语:


  • BGP发言者(BGP Speaker):发送BGP消息的路由器称为BGP发言者(起了BGP协议就是BGP发言者)

  • BGP对等体(BGP peer):相互交换消息的BGP发言者互称为BGP对等体

  • EBGP对等体:处于不同AS的BGP对等体为EBGP对等体,通常情况下EBGP对等体是物理上直连。(RTA和RTB、RTD和RTE)

  1. BGP发言者从EBGP对等体获得的路由会向它所有BGP对等体通告(包括EBGP和IBGP)。


  • IBGP对等体:处在同一AS的BGP对等体为IBGP对等体,可以直连也可以不直连。 

  1. 从IBGP获得的路由不向它的IBGP对等体发布(防环)。

  2. 从IBGP获得的路由是否发布给它的EBGP对等体与是否同步相关。


BGP中转发“黑洞”产生:

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RTA发送路由(100.10.1.0/24)给RTB,RTB给RTD发,如果不考虑其他因素,RTD会讲路由发给RTE。。RTE发送数据包给RTA后,到RTD上后查BGP路由表,有路由,但是下一跳是RTB,再查RTD的IGP路由表没有下一跳给RTC,但是RTC没有100.10.1.0的路由,所以数据包被丢弃。为什么RTC学不到路由呢?因为BGP是单播传的,从RTB发给RTC,发现目的地址不是自己,而是RTD的,根本就不会解包


解决方法:IBGP全连接的状态就ok了


BGP同步:(默认同步是关的)

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BGP同步是指IBGP和IGP之前的同步,目的是为了防止在某种情况下转发“黑洞”的出现。。


开启同步后,只有在IGP也知道这条IBGP路由时,才会被发布给EBGP对等体。 



BGP的消息和状态机:

BGP消息种类:

Open:用于建立BGP对等体之间的连接关系(ospf的hello包),Open报文只发一次(建立邻居关系)

Keepalive:周期性的向BGP对等体发出Keepalive消息,用来保持连接的有效性和对收到的Open消息进行回应,(保活的)发送周期60s,老化时间180s

Update:携带的是路由更新(删减、增加)信息 (NLRI(更新的),Withdraw(删除该路由))

Notification:当BGP检测到错误状态时,就向对等体发出Notifition消息,之后BGP连接会立即被关闭。


BGP的状态机:

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  1. Idle状态(空闲状态):此状态为初始状态,不接受任何BGP连接,等待start事件产生。如果start事件(TCP连接)产生则系统开启ConnectRetry定时器,向邻居发起TCP连接,并将状态改为Connect。

  2. Connect状态(连接状态):在Connect状态,系统会等待TCP的连接建立完成。如果TCP状态为Established(已完成),则拆除ConnectRetry定时器,并发送Open信息,将状态变为Opensent;如果TCP建立失败则重置ConnectRetry定时器,转为Active状态。如果定时器超时,重新连接。

  3. Active状态(活跃状态):如果已经启动事件但TCP未完成,则处于Active状态

  4. Open-sent状态(Open消息已发送):此状态 表明系统已经发出Open消息,在等待BGP邻居发给自己的Open消息。

  5. Open-confirm(Open消息确定):此状态表明系统已经发出keepalive消息,并等待BGP邻居的Keepalive消息。

  6. Established状态(连接建立):如果处于Established状态,则说明BGP连接建立完成,可以发送Update消息交换路由信息。



BGP配置:

启动BGP:

[RT1]bgp 100


配置router ID(如果运行了ospf两个ID号尽量保持一致)

[RT1-bgp]router-id 1.1.1.1


指定邻居:

peer 12.1.1.2 as-number 200

     对端地址           对端as号


默认情况下建立TCP的接口是出接口,当建立BGP连接的路由器存在冗余链路时,如果路由器上的接口发生故障,建立tcp连接的源接口就会发生改变,导致BGP需要建立tcp连接。

所以将tcp的源地址配置成loopback接口,而真实的tcp连接的源地址就是出接口,所以要指定建立tcp连接的源接口:(用loopback建立邻居关系时)

[RT2-bgp]peer 4.4.4.4 connect-interface loo 0 (只需要在一边配,tcp是单向认证)

              对端的环回口               本地的环回口


当建立EBGP关系时,非直连,用loopback口建立邻居关系时(不建议)

[RT1-bgp]peer 2.2.2.2 ebgp-max-hop 2

[RT2-bgp]peer 1.1.1.1 ebgp-max-hop 2         //改变EBGP连接的最大路由器跳数


[RT1-bgp]peer 2.2.2.2 connect-interface loo 0        //指定建立邻居的源接口


将本地路由发布到BGP路由器中:

[RT1-bgp]netw 1.1.1.1 32        //公布的是路由表中的路由,且属性必须是IGP,sys

后面的掩码长度必须跟本地路由表一致


[RT1-bgp]dis bgp routing-table 

 Total Number of Routes: 1

 BGP Local router ID is 1.1.1.1

 Status codes: * - valid(有效), ^ - VPN best, > - best(最好的), d - damped,

               h - history,  i - internal, s - suppressed, S - Stale

               Origin(属性) : i - IGP, e - EGP, ? - incomplete

      Network            NextHop         MED        LocPrf     PrefVal Path/Ogn

* >  1.1.1.1/32         0.0.0.0         0                     0       i

bgp只会把有效的和最好的且是igp的发给邻居。


[RT2-bgp]peer 4.4.4.4 next-hop-local   //将发出的路由的下一跳指向本地(从EBGP学来的路由发给IBGP时)


[RT2-bgp]import-route ospf    //路由引入(引入的路由相当于本地通告的路由)

  • 被引入的路由必须存在于本地IP路由表中且为有效路由

  • 通过引入方式的路由的ORIGIN属性Incomplete

  • 可以通过策略来对引入的路由进行过滤及改变路由属性

  • 当引入ospf和rip时,引入前的cost作为BGP的med值,也就是开销。


[RT2-bgp]synchronization       //打开同步(默认是关闭的)

 

BGP路由属性: 

BGP路由属性是路由信息所携带的一组参数,它对路由进行了进一步的描述,表达了每一条路由的各种特性。


  1. 公认必遵属性(必须遵守):所有BGP路由器都必须能够识别这种属性,且必须存在于Update消息中。ORIGIN属性、AS_PATH属性、NECT_HOP属性。

  2. 公认可选属性:所有BGP路由器都可以识别,但不要求必须存在于Update消息中,可根据情况来选择。LOCAL_PREF属性、ATOMIC_AGGREGATE属性.

  3. 可选传递属性:在AS之间具有可传递性的属性。BGP路由器可以不支持此属性,但它仍然会接收带由此属性的路由,并通告给其他对等体。COMMUNITY属性、AGGREGATE属性。

  4. 可选非传递属性:如果BGP路由器不支持此属性,该属性被忽略,且不会通告给其他对等体。MED属性、CLUSTER_LIST属性、ORIGINATOR_ID属性。


必遵:next-hop、origin、as-path

可选:除以上三个除外

传递:必遵的三个,community(团体)、聚合(aggregate)

非传递:

公认:

私有:Preferred_value


1、AS_PATH属性(防环):只给EBGP邻居发的时,才修改该属性。

  • 公认必遵

  • 是路由到底一个目的地所经过的一系列自治系统号码的有序列表

  • 当BGP将一条路由通告到其他AS时,便会把自己的AS号添加在AS_PATH列表的最前面(只看AS的个数,不考虑AS的大小)

  • AS个数越少越好

2、NEXT_HOP属性:

  • 公认必遵

  • 为BGP发言者指示去往目的地的下一跳


3、ORIGIN属性:定义路由信息的来源,标记一条路由是怎么成为BGP路由的

  • 三种ORIGIN属性类型:  

       a.IGP:表明路由信息产生于AS内部,一般是聚合路由或者通过Network命令引入的路由

       b.EGP:路由信息是通过EGP协议引入的(已淘汰)

       c.Incomplete:路由信息是通过其他方式学来的,一般是通过Import引入的IGP路由或者静态路由


  • 在其它选路因素相同的情况下,BGP会比较ORIGIN属性来确定到达相同目的地的最佳路由

       a.IGP优于EGP,EGP优先于Incomplete。


4、LOCAL_PREF属性:(数据怎么出去)只能在自治系统内传递

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  • 公认可选属性,非传递属性,只能在本AS内传递

  • 用于AS内IBGP邻居选择离开本AS时最佳路由,它表明BGP路由器的优先级

  • 仅在IBGP对等体之间交换,不传递或通告给其他EBGP对等体

  • 值越大,优先级越高,默认情况下LOCAL_PREF属性值为100


5、MED属性:(数据怎么进来)只在相邻的EBGP之间传递,只能比较来自同一自治系统的MED。

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  • 可选非传递属性 (运用在AS之间的那台路由器上 )

  • 相当于IGP路由协议使用的度量值metric,当一个AS有多个入口点时,用于判断流量进入AS时的最优路径

  • 仅在相邻两个AS之间传递(EBGP),收到此属性的AS一方不会再将其通告给任何其他第三方AS。

  • 值越小越优


6、Preferred_value属性(首选项值)(本地属性)

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  • 是私有BGP属性

  • 为从对等体接收的路由分配首选值,从而影响选路

  • 只在本地有效,不随路由信息传播

  • 值越大越好,默认0



BGP路由处理流程:

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BGP的路由优选:(选路前提是两条路由都是最优的,有可比性)

  1. 首先丢弃下一跳(NEXT_HOP)不可达的路由

  2. 优选Prefrerred_value值最大的路由

  3. 优选本地优先级(LOCAL_PREF)最高的路由

  4. 优选聚合路由

  5. 优选AS路径(AS_PATH)最短的路由

  6. 依次选择ORIGIN属性为IGP、EGP、Incomplete的路由

  7. 优选MED值最小的路由


以上如果相同允许做负载分担


8.依次选择从EBGP、联盟、IBGP学来的路由
9.优选下一跳度量值最低的路由
10.优选ROUTER ID最小的路由器发布的路由
11.优选地址最小的对等体发布的路由


BGP的负载分担时选路:

  • BGP协议本身一定能选出唯一一条到达目的网段的最优路由

  • 通过哦诶之允许BGP负载分担

  • BGP的负载分担与IGP的负载分担有所不同

     IGP是通过协议自身定义的路由算法,对到达同一目的地址的不同路由,将度量值相等的路由进行负载分担

     BGP本身并没有路由计算的算法,但BGP有丰富的选路原则,可以在对路由进行一定的选择后,有条件地进行负载分担。


BGP路由的发布策略:

  • 只讲最优路由发布给对等体(*>)

  • 只将自己使用的路由发给对等体

  • 从EBGP获得的路由会向它所有BGP对等体发布

  • 从IBGP获得的路由不向它的IBGP对等体发布

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本文出自 “你懂OSPF吗???” 博客,转载请与作者联系!

BGP(边界网关协议)

原文:http://cwnetwork.blog.51cto.com/10718966/1863160

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